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Actividad-antitromb-Atica-y-anticariog-A-nica-de-fracciones-pep

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA 
 
TESIS 
“ACTIVIDAD ANTITROMBÓTICA Y ANTICARIOGÉNICA DE 
FRACCIONES PEPTÍDICAS DEL FRIJOL X´PELON (Vigna 
unguiculata).” 
 
PARA OPTAR AL GRADO DE: 
MAESTRA EN CIENCIAS DE LOS ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGÍA 
 
PRESENTA: 
L.N. MARIBEL GERÓNIMO ALONSO 
 
 
ASESORES: 
DRA. ELIZABETH DE LA LUZ ORTIZ VÁZQUEZ 
DR. DAVID BETANCUR ANCONA 
MÉRIDA, YUCATÁN, MÉXICO. 
05 DE FEBRERO 2015 
ii 
 
 
iii 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
A mis asesores de tesis: Dra. Elizabeth de la Luz Ortiz Vázquez y Dr. David Abram 
Betancur Ancona, por el invaluable apoyo brindado tanto de manera profesional como 
personal. Mi más sincero y profundo agradecimiento por la dedicación, el tiempo, espacio, 
los consejos y la mistad otorgado durante este tiempo. 
 
Al comité reviso de tesis: Dr. Jorge Carlos Ruiz Ruiz, Dr. Víctor Manuel Toledo López, 
Dr. Luis Fernando Cuevas Glory por su valiosa contribución al enriquecimiento a esta 
tesis. 
 
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), por la beca de estudios de 
la Maestría con clave 15312-Ciencia Básica y el apoyo económico recibido para la 
realización de la tesis “Actividad antitrombótica y anticariogénica de fracciones peptídicas 
del frijol x´pelon (vigna unguiculata)” en el proyecto “Actividad biológica de fracciones 
péptidicas derivadas de la hidrólisis enzimática de proteínica de frijoles lima (Phaseolus 
lunatus) y Caupí (Vigna unguiculata). 
 
Al laboratorio de Ciencias de los Alimentos de la Facultad de Ingeniería Química, 
campus de ciencias Exactas e Ingenierías de la Universidad Autónoma de Yucatán, 
por las facilidades otorgadas para la realización del trabajo experimental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
DEDICATORIAS 
 
A Dios por haberme permitido llegar a realizar mi sueño, por todo el amor con el 
que me rodea y porque nunca me abandona. 
 
A mis tíos (Eduardo Félix y Antonia Gerónimo) por haberme ayudado en mi 
educación y desarrollo como persona, por haberme apoyado en todo momento. 
Mil gracias, Dios los recompensara. 
 
A todos mis amigos pero en especial a Thalía López y Mariana Delgadillo; mil 
gracias por sus críticas constructivas, por todos los momentos que hemos pasado 
juntas y porque han estado conmigo siempre aunque sea solo para dar lata. 
 
A todos mis profesores del posgrado y también aquellos de toda la vida, por su 
paciencia y firmeza en la enseñanza, porque de alguna manera forman parte de 
lo que ahora soy. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
Índice 
Resumen 
I.-Introducción………….……………………………………………………………...……..3 
II.-Antecedentes.……………………………………………………………………...……..5 
II.1.-Composición química del Vigna unguiculata……………………………..…….…..5 
II.2.-Fuentes para la obtención de concentrados proteínicos……………..…….……..6 
II.3.-Hidrolizados proteínicos………………………………………………..……….........7 
II.4.-Hidrólisis enzimática…………………………………………………..……………..10 
II.5.-Alimentos funcionales…………………………………………………...…………...12 
II.6.-Actividades biológicas………………………………………………………..……...13 
II.6.1.-Actividad Antitrombótica………………………………………………………...…14 
II.6.2.-Actividad anticariogénica……………………………………………………...…..18 
III.-Objetivos……….……………………………………………………………....….……21 
IV.-Materiales y métodos…………………………………………………..……………..22 
IV.1.-Obtención de la materia prima…………………………………….….…………...22 
IV.2.-Obtención de la harina del Vigna unguiculata……………………….….……….23 
IV.3.-Obtención del concentrado proteínico…………………………….………….…..23 
IV.4.-Composición proximal del concentrado proteínico ………………………..……24 
IV.5.-Biocatalisis…………………………………………….……………………….……24 
IV.5.1.-Sistema Alcalase® -Flavourzyme®……………………………………….……25 
vi 
 
IV5.2.-Sistema Pepsina-Pancreatina………………………………………..…….……..25 
IV.6.-Grado de hidrólisis (GH)………………………………………….…………………26 
IV.7.-Fraccionamiento por ultrafiltración……………………………..…...……….…….27 
IV.8.-Bioactividades in vitro………………………………………………....………….…29 
IV.8.1.-Actividad antitrombótica………………………………………..……………....…29 
IV.8.2.-Actividad anticariogénica…………………………………………………….……30 
IV.9.-Determinación del perfil de aminoácidos……………………….………………….31 
IV.10.-Análisis estadístico…………………………………………………….……………32 
V.-Resultados…………………………………………………………...………….……….33 
V.1.-Composición química de harina y concentrado del V. unguiculata……………..33 
V.2.-Hidrólisis del concentrado proteínico y Grado de Hidrólisis (GH)……….………34 
V.3.-Fracciones peptídicas y determinación proteica…………………..………..…….35 
V.4.-Bioactividades antitrombótica y anticariogénica………………………………..…37 
V.5.-Perfil de aminoácidos………………………………………………...………...…….41 
V.6.-Conclusiones………………………………………………………………….……….42 
V.7.-Referencias………………………………………………………….…..….......…….44 
 
 
 
 
vii 
 
Índice de figuras 
Figura 2.1. Hidrólisis enzimática de proteínas……………………….………………….10 
Figura 2.2. Esquema de actividad catalítica de proteasas……………………………11 
Figura 4.1. Diagrama de flujo del desarrollo experimental…………………………….22 
Figura 4.2. Proceso de ultrafiltración de los hidrolizados proteínicos de V. 
unguiculata…………………………………………………………………………..….…..28 
Figura 5.1. Grado de hidrólisis para Pepsina-Pancreatina y Alcalase®-Flavourzyme® 
de las proteínas V. unguiculata……………………………………………….…….……34 
Figura 5.2. Porcentaje de proteínas de las fracciones peptídicas obtenidas por 
ultrafiltración de los sistemas Pepsina-Pancreatina y Alcalase®-
Flavourzyme®………………………………………………………………...…......…….36 
Figura5.3. Inhibición sobre la agregación plaquetaria del V. unguiculata...…......….37 
Figura 5.4. Porcentaje de la inhibición de la desmineralización de calcio y fósforo con 
el sistema Pepsina-Pancreatina del hidrolizado V. unguiculata…...…………….……39 
Figura 5.5. Porcentaje de la inhibición de la desmineralización de calcio y fósforo con 
el sistema Alcalase®-Flavourzyme® del hidrolizado del V. 
unguiculata)…………………………………………………………………..….......……..40 
 
 
 
 
 
 
viii 
 
Índice de tablas 
Tabla 2.1. Composición química de la harina del Vigna unguiculata (% base 
seca)………………………………………………………………………………………..…5 
Tabla 2.2. Péptidos biológicamente activos y sus efectos en el organismo (Millán y 
Vioque, 2002; Iwaniak y Minkiewicz, 2007)…………………………….……………….14 
Tabla 4.1. Diluciones de la curva estándar de L-serina…………………………….....26 
Tabla 5.1. Composición química de la harina y del concentrado del V. unguiculata (% 
b.s.)………………………………………………………………………………….….……33 
Tabla 5.2. Perfil de aminoácidos del hidrolizado de V. unguiculata en los sistemas 
Alcalase®-Flavourzyme® y Pepsina Pancreatina (g/100g de proteína)………….….41 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ix 
 
Resumen 
Los biopéptidos pueden ejercer un importante papel en la regulación y la modulación 
metabólica, que sugiere su uso potencial como nutracéuticos e ingredientes de 
alimentos funcionales para promoción de la salud y la reducción del riesgo de 
enfermedad. El objetivo del trabajo fue evaluar la actividad biológica antitrombótica y 
anticariogénica in vitro a los hidrolizados y fracciones proteínicas de la leguminosa 
Vigna unguiculata obtenidas por hidrólisis proteica in vitro. Se obtuvieron hidrolizados 
proteínicos a partir del concentrado del frijol x’pelon por acción de sistemas 
enzimáticos con Pepsina-Pancreatina y Alcalase®-Flavourzyme®. Se determinó la 
composición proximal, así como el grado de hidrólisis de las fracciones peptídicas, 
las cuales se ultrafiltraron y posteriormente se les evaluó la actividad biológica. Los 
resultados indicaron que el concentrado tuvo 68.29% de proteína en base seca, 
5.72% de cenizas, 0.08% de fibra cruda, 2.97% grasa y 22.94% de extracto libre de 
nitrógeno. La hidrólisis enzimática con el sistema de Pepsina-Pancreatina y 
Alcalase®-Flavourzyme® fue extensiva con 34.94% y 81.43%, respectivamente. En 
cuanto a la actividad antitrombótica, presentaron mayor actividad biológica las 
fracciones peptídicas obtenidas con Alcalase®-Flavourzyme® con 100% de 
inhibición plaquetariamientras que con Pepsina- Pancreatina fue 77.41%. La mayor 
actividad anticariogénica se obtuvo con el sistema Pepsina- Pancreatina con 61.55% 
y 56.07% de la desmineralización de calcio y fósforo, respectivamente. Considerando 
la inhibición de la agregación plaquetaria y la protección al esmalte de los dientes de 
ambos sistemas, el hidrolizado proteico de la leguminosa V. unguiculata podría ser 
utilizado como fuente de péptidos bioactivos y su posterior utilización para desarrollar 
alimentos con efectos beneficiosos a la salud. 
 
 
 
x 
 
Abstract 
Biopeptides may play an important role in metabolic regulation and modulation, 
suggesting potential use as nutraceuticals and functional food ingredients for health 
promotion and disease risk reduction. The objective of this work was to evaluate the 
antithrombotic and anti-cariogenic bioactivity in vitro, from both protein hydrolysates 
and their fractions of x'pelon bean (Vigna unguiculata), obtained by biocatalysis. 
Protein hydrolysates were obtained from the concentrate x'pelon bean enzyme 
systems by action of Pepsin-Pancreatin® and Alcalase-Flavourzyme®. Proximate 
composition and the hydrolysis degree of peptide fractions were determined, which 
were subjected to ultrafiltration and then were evaluated for bioactivity. The results 
indicated that the concentrate was 68.29 % protein on a dry basis, 5.72 % ash, 0.08 
% crude fiber, 2.97% fat, and 22.94 % nitrogen free extract. Enzymatic hydrolysis with 
Pepsin-Pancreatin® and Alcalase-Flavourzyme® systems were extensive with 34.94 
% and 81.43 % respectively. As for the antithrombotic activity, fractions obtained with 
Alcalase-Flavourzyme® showed higher bioactivity peptide with 100% platelet 
inhibition whereas Pepsin-Pancreatin® was 77.41 %. Most anti-cariogenic activity 
was obtained with the Pepsin-Pancreatin® system, 61.55 % and 56.07 % of 
demineralization of calcium and phosphorus, respectively. Considering inhibition of 
platelet aggregation and protection tooth enamel of both systems, x'pelon bean 
hydrolysates could be used as a source of bioactive peptides and its subsequent use 
to develop foods with beneficial health effects. 
 
 
3 
 
I. Introducción 
Las leguminosas al igual que los cereales y los alimentos de origen animal, son 
fuentes importantes de nutrientes en la dieta humana, suministrando energía, 
proteínas alto valor biológico, vitaminas esenciales y minerales. Estos alimentos, han 
sido objeto de estudios en los últimos años ya que se han reconocido que contienen 
componentes que pueden afectar la salud; ha motivado a científicos a buscar 
clarificar el papel de los componentes alimenticios en el mantenimiento de la salud y 
prevención de enfermedades. En este sentido, se han reportado las propiedades de 
actividades biológicas de un número importante de componentes que contienen 
proteínas específicas, péptidos y ácidos grasos que poseen actividad biológica. 
Los péptidos bioactivos o biopéptidos han sido definidos como fragmentos 
específicos de proteínas, ya sean de animal o vegetal, que tienen un impacto positivo 
sobre funciones del cuerpo humano y pueden influir definitivamente en la salud y vas 
más allá de la nutrición normal y adecuada. Dependiendo de la secuencia de 
aminoácidos de los péptidos, es la afección que tendrá en los principales sistemas 
del organismo: cardiovascular, nervioso, gastrointestinal e inmune. 
Hasta el momento, los péptidos que han sido descritos tienen propiedades 
estructurales en común, cadena corta de aminoácidos (de 2 a 9 aminoácidos), 
residuos aminoácidos hidrófobos en adición de grupos prolina, lisina o arginina, y 
resistencia de peptidasas digestivas. 
 La finalidad de conocer que fragmento de una proteína específica tiene actividad 
biológica es para buscar alternativas a los medicamentos, que tengan la misma 
función pero que no conlleve un efecto secundario; ya existe la creciente 
preocupación por parte de la población con respecto a los efectos negativos de 
algunos ingredientes químicos sintéticos y el aumento en la preferencia por 
compuestos naturales. 
 
 
4 
 
El objetivo de la presente investigación fue evaluar la actividad biológica 
antitrombótica y anticariogénica in vitro a los hidrolizados y fracciones proteínicas de 
la leguminosa Vigna unguiculata obtenidas por hidrólisis proteica in vitro
 
 
5 
 
II. Antecedentes 
II.1. Composición química del Vigna unguiculata 
La composición química del Vigna unguiculata se puede observar en la tabla 1, como 
se ha mencionado, las variaciones en los diferentes componentes se deben a las 
prácticas agronómicas que van desde la siembra hasta el almacenamiento de los 
granos. Una porción de frijol cocido es de 86g y aporta 114 Kcal, tiene 7.6 g de 
proteínas, 0.5 g de lípidos, 20.4 g de hidratos de carbono, 7.5 g de fibra dietética; que 
es 50-65% de hidratos de carbono, 20-29 % de proteínas, 16-20% de fibra, 3-10% de 
cenizas y 1-3% de lípidos. Las vitaminas que contiene en su mayoría son del 
complejo B (Tiamina [B1], Riboflavina [B2], Niacina [B3], Folacina [B9]), entre los 
minerales se encuentran el potasio, fósforo, magnesio, zinc, hierro y calcio; y los 
fitoquímicos que se encuentran son isoflavonas, saponinas,lectinas, polifenoles 
(Pérez et al., 2008, Casanova, 2002). 
 
Tabla 2.1. Composición química de la harina del Vigna unguiculata (% base seca) 
 
Componente 
Casanova 
2002 
Polanco 
2001 
Sánchez 
2013 
Sosa 
2008 
Proteína 
cruda (g) 
24.20 24.22 29.27 27.85 
Fibra cruda 
(g) 
6.30 3.49 3.14 1.10 
Grasa cruda 
(g) 
1.20 2.18 1.45 1.26 
Cenizas (g) 3.50 3.32 4.32 1.58 
Extracto libre 
de nitrógeno 
(g) 
54.40 66.79 61.82 68.21 
 
 
6 
 
Las leguminosas son deficientes en aminoácidos azufrados (metionina y cisteína) y 
al complementarse con los cereales la complementación aminoacídica es 
equivalente al de origen animal (Bourges, 1987; Potter y Hotchkiss, 1999). 
 
II.2. Fuentes para la obtención de concentrados proteínicos 
Existen varios métodos para la precipitación de las proteínas, tales como 
disminución de la solubilidad (precipitación isoeléctrica), desnaturalización selectiva o 
afinidad. En esta investigación se utilizó la precipitación isoeléctrica el cual consiste 
en el fraccionamiento en húmedo, método reportado por Betancurt et al., (2004); y 
consiste en suspender la harina en agua destilada, hacer un ajuste de pH alcalino 
para la solubilización de las proteínas y posteriormente se ajusta al pH ácido para la 
precipitación de las proteínas a punto isoeléctrico, obteniendo como producto final el 
concentrado de proteínas puro. Las ventajas del método es que la operación se 
adapta a fácilmente a gran escala, se utilizan equipos sencillos, se puede realizar de 
forma continua y se dispone de diversos agentes precipitantes. 
Las fuentes proteicas son diversas, las de origen animal son consideradas de alto 
valor biológico por contener proporciones de aminoácidos esenciales que cubren las 
necesidades humanas; sin embargo, la disponibilidad y el costo son factores claves 
en la elección de la fuente proteínica a utilizar y es por esa razón que se han 
buscado materias primas alternas. Una de esas opciones es el usar proteínas de 
origen vegetal y la principal fuente son las leguminosas ya que presentan mayor 
contenido de proteínas que los cereales (6-10%) así como desechos generados en 
las industria extractivas, por ejemplo la industria extractiva de aceite. 
(Dávila et al., 2003; Martínez, 1998). En 1997 Fernández-Quintela et al., 
concentraron proteínas de guisante, haba y soya de los cuales obtuvieron contenidos 
mayores al 80%; de igual forma se han obtenido concentrados de las leguminosas 
Phaseolus lunatus y Mucuna pruriens (Torruco, 2009; Tovar, 2011). 
 
 
7 
 
Los concentrados proteínicos, son productos que contienen en mayor porcentaje 
proteínas queel material de partida, aproximadamente un 70% en base seca ya que 
durante el proceso de elaboración se eliminan, grasas, carbohidratos y otros 
componentes (Badui, 2006; Shallo et al., 2001). Los concentrados proteínicos tienen 
diversas aplicaciones dependiendo de su grado de hidrólisis; la mayor parte de la 
aplicación tiene lugar en los alimentos tradicionales, para tener éxito es necesario 
que el concentrado mantenga la calidad, es decir, que mantenga un color, sabor, 
aroma, textura, composición química y nutricional similar a los tradicionales; estas 
características marcan la pauta para el grado de sustitución. Los concentrados 
proteínicos pueden ser modificados químicamente, como por ejemplo mediante 
acilación para mejorar propiedades como la solubilidad o mediante desamidación 
ácida para mejorar otras propiedades funcionales (Chau et al., 1997). 
Para mejora la nutrición es el uso principal que se les da a los concentrados 
proteínicos; formulas infantiles, suplementos y complementos alimenticios para 
adultos. 
A partir de los concentrados proteínicos se pueden obtener los hidrolizados proteicos 
por reducción de la longitud de las cadenas de aminoácidos que conforman las 
proteínas. 
 
II.3. Hidrolizados proteínicos 
Los hidrolizados proteínicos han sido empleados para reducir la alergenicidad a 
ciertas proteínas nativas, para suministrar requerimientos nutrimentales, para 
producir péptidos con actividades biológicas específicas como por ejemplo la 
antitrombótica, anticariógena, antioxidante y antihipertensiva. Así mismo pueden 
potenciar características funcionales como cambios de solubilidad, viscosidad, sabor, 
propiedades de formación de espuma y emulsión, entre otros (Janitha et al., 2002; 
Van der Ven et al., 2002b). Otra aplicación ampliamente utilizada de los hidrolizados 
 
 
8 
 
proteínicos es el usarlos como fuente de nitrógeno en la formulación de dietas 
enterales destinadas a la alimentación infantil o adultos enfermos; el diseño de este 
tipo de dietas entéricas es para que se puedan absorber en el intestino sin una 
digestión previa en el estómago, este tipo de dietas son esenciales en el tratamiento 
de pacientes con desordenes estomacales, así como en lactantes con síndromes de 
malabsorción – nutrición (Lebenthal et al., 1983). 
Los hidrolizados proteínicos no solamente son usados en la industria alimentaria, 
sino también como fuente de fermentación para el crecimiento de microorganismos 
como es el caso de las proteínas hidrolizadas derivadas de levaduras o caseína; otro 
uso es en cosmética para el tratamiento del cabello y así mismo pueden ser usados 
como fertilizantes vegetales (Vioque y Millán, 2001). 
La esencia de la hidrólisis proteínica es la ruptura del enlace peptídico y en 
consecuencia la generación de péptidos de menor tamaño e incluso aminoácidos 
libres. La ruptura de los enlaces peptídicos puede llevarse a cabo por diferentes 
métodos los cuales poder ser químicos o biológicos (Vioque y Millán, 2001). El 
proceso más recomendado para la hidrólisis es el biológico sobre todo cuando los 
productos serán utilizados en el campo de la nutrición, pues se sabe que los 
procesos químicos pueden generar compuestos indeseables (Were et al., 1997; 
Chan y Ma, 1999). En cuanto a la hidrólisis química, ésta puede destruir la forma L 
de los aminoácidos y producir la forma D de los mismos, así también forma 
sustancias toxicas como la lisinoalanina que reduce la biodisponibilidad de los 
aminoácidos (Lahl y Braun, 1994). 
Ahora bien, para definir el uso que tendrá el hidrolizado es necesario saber y conocer 
su grado de hidrólisis (GH); el grado de hidrólisis es el porcentaje de enlaces 
peptídicos rotos en relación a la proteína original. El GH se determina por las 
condiciones utilizadas tales como la concentración de sustrato, relación de enzima-
sustrato, el tiempo de incubación, pH y temperatura (Vioque y Millán, 2001). El GH se 
clasifica en tres grupos: a) hidrolizados con bajo grado de hidrólisis (1-10%), son 
 
 
9 
 
usados para mejorar las propiedades funcionales tales como la solubilidad, el poder 
emulsificante, la capacidad espumante y la absorción de agua y aceite; son 
hidrolizados ideales para la elaboración de productos de panadería, helados, 
mayonesas y derivados de la carne (Vioque et al., 2006); b) hidrolizados con un 
grado de hidrólisis variable, generalmente alto y son usados como “flavorizantes” 
porque aportan sabor y aroma; en este caso el “flavor” va en función del sustrato 
usado y las condiciones de la hidrólisis y pueden aportar sabor y olor a los alimentos 
que se añaden. El “flavor” va a depender de la cantidad y del tipo de péptido liberado; 
quizás el factor principal en la determinación del “flavor” sea la interacción de estos 
aminoácidos con otros componentes tales como azúcares o lípidos. Esta interacción 
puede producirse mediante las reacciones de Millard, generando así compuestos 
secundarios volátiles responsables del olor y sabor en el producto el cual se utiliza 
para realzar el sabor. Este tipo de hidrolizado es usado en sopas, comidas pre-
cocidas, productos de carne y salsa (Vioque et al., 2006); c) hidrolizados con alto 
grado de hidrólisis (mayor al 10%) también llamados hidrolizados extensivos y son 
utilizados en la alimentación especializada (Vioque et al., 2006). Algunas fórmulas en 
las que se usan los hidrolizados extensivos son: fórmulas infantiles hipo-alergénicas, 
fórmulas destinadas a nutrición clínica en pacientes con enfermedades 
gastrointestinales, renales y hepáticas y suplemento proteínico (Mahmoud, 1994; 
Clemente et al., 1999; Vioque et al., 2006). 
Otro uso que se le da a los hidrolizados proteínicos es en el desarrollo de productos 
promotores de la salud conocido globalmente como alimentos funcionales; el 
alimento funcional es un alimento convencional o similar en apariencia, que se 
consume como parte de la dieta normal y que tiene un efecto fisiológico beneficioso 
y/o reduce el riesgo de enfermedades crónicas más allá de las funciones 
nutricionales básicas (López, 2007). Un producto nutracéutico a diferencia de los 
alimentos funcionales, es un bioactivo aislado o purificado a partir de un alimento que 
se suministra en una matriz no alimentaria (píldoras, capsulas o ampollas) y que se 
usa para mejorar la salud, en dosis que exceden aquellas que pueden ser obtenidas 
 
 
10 
 
a partir del alimento natural. De esta manera es como han surgido al mercado 
alimentos con elevado contenido de diferentes componentes bioactivos cómo: ácidos 
grasos, péptidos bioactivos, antioxidantes, carbohidratos prebióticos, vitaminas o 
minerales y bacterias prebióticas, entre otros (Juárez, 2007). 
 
II.4. Hidrólisis enzimática 
La generación de hidrolizados proteínicos por vía enzimática consiste en involucrar 
enzimas que catalicen la ruptura de enlaces peptídicos (Figura 1), generando así 
péptidos de menor tamaño y en ocasiones aminoácidos libres (Manninem, 2004; 
Vioque y Millán, 2001). 
Figura 2.1. Hidrólisis enzimática de proteínas. 
 
Las proteasas son enzimas que hidrolizan los enlaces peptídicos con diferentes 
grados de intensidad y de selectividad. Existen tanto de origen vegetal, animal y 
microbiano. La acción que pueden presentar puede ser endopeptidasa [endo] o 
exopeptidasa [exo] (Figura 2). Las endopeptidasas hidrolizan enlaces peptídicos a lo 
largo de la cadena mientras que las exopeptidasas, si remueven el ultimo aminoácido 
del extremo carboxilo son carboxipeptidasas y si remueven el ultimo aminoácido del 
extremo amino son aminopeptidasas (Badui, 2006). 
 
 
11 
 
Las proteasas son fundamentales para la recuperación de proteínas presentes en 
materiales de desperdicio (material de desecho de las industrias), las cuales al ser 
hidrolizadas eliminan las características de olor, color y sabor de la proteína original 
(López-Munguía,1986). 
 
 
 
Figura 2.2. Esquema de actividad catalítica de proteasas 
 
Las proteasas específicas para la obtención de hidrolizados proteínicos son a) la 
Alcalase®, utilizada para la obtención de hidrolizados proteicos de diferentes grados 
de hidrólisis; esta enzima se obtiene del Bacillus licheniformis, la parte activa es la 
Subtilisina A, tiene un rango de pH de 6.5 a 8.5 y una temperatura óptima de 55 a 
70°C. Sus principales blancos son las uniones peptídicas de aminoácidos 
hidrofóbicos terminales Leu, Tyr y Val, el sabor amargo de los hidrolizados disminuye 
debido al tipo de ruptura; b) Flavourzyme® es un complejo enzimático ya que 
presenta corte endo y exo, ésta enzima está diseñada para hidrolizar proteínas en 
condiciones alcalinas, neutras o ligeramente ácidas; puede utilizarse para eliminar el 
sabor amargo en hidrolizados parciales y así mismo se pueden obtener -con esta 
enzima- hidrolizados exhaustivos mediante la acción secuencial con endoproteasas. 
Flavourzyme® es una proteasa de origen microbiano y se obtiene se obtiene de la 
cepa del Aspergillus oryzae y tiene un rango de acción óptimo a pH 5.0 – 7.0 con un 
rango de temperatura de 70 a 80°C de igual forma que la Alcalase®, se caracteriza 
por Hidrolizar los enlaces que unen a los péptidos con los aminoácidos hidrofóbicos 
terminales (Clemente et el., 1999; Kristinsson et al., 2000; Fischer et al., 2001); 
 
 
12 
 
c) La pepsina es la principal enzima gástrica que degrada las proteínas en el 
estómago durante la digestión, tiene actividad endopeptidasa, hidrolizando 
preferentemente por el extremo C-terminal de los residuos aromáticos Fen, Tir, Trp. 
Es secretada en el estómago como pepsinogeno, que es el precursor inactivo que se 
convierte en su forma activa a pH 1.5 con una temperatura de 37°C y se desactiva 
permanentemente con un pH superior a 6. Su acción rompe largas cadenas de 
polipéptidos en cadenas más cortas, es decir que su acción genera algunos 
aminoácidos libre pero la mayoría son oligopéptidos (Megías et al., 2004). d) Por su 
parte la pancreatina incluye proteasas como la tripsina, quimotripsina, elastasa, y 
carboxipeptidasas, así como enzimas amilasa y lipasa pancreática y nucleasas. La 
tripsina, quimotripsina y elastasa son serinoproteasas, con actividad endopeptidasa. 
Tiene un pH óptimo de 7 a una temperatura de 37°C; la hidrólisis con pancreatina 
resulta ser una mezcla de pequeños oligopéptidos (60-70%) y aminoácidos libre (30-
40%) que son absorbidos a lo largo del intestino delgado (Sewlad y Jakubke, 2002). 
 
II.5. Alimentos funcionales 
Los alimentos funcionales son aquellos que proporcionan un efecto beneficioso para 
la salud independientemente del aporte de nutrientes; no constituyen en el sentido 
estricto, un grupo de alimentos como tal, más bien son resultados de la adición, 
sustitución o eliminación de ciertos componentes a los alimentos usuales. Los 
alimentos funcionales no solo se refiere a productos elaborados, también lo hace 
hacia alimentos tradicionales como aceite de oliva, tomate, legumbres entre otros 
que contienen componentes con propiedades beneficiosas para la salud (Sociedad 
Española de Nutrición Comunitaria [SENC], 2005). Los alimentos funcionales 
complementan la función nutritiva y la prevención de enfermedades; las cantidades 
ingeridas deben ser las normales consumidas en la dieta; así mismo la presentación 
de un alimento funcional tiene que ser simple, es decir sin modificar sus 
características, nunca presentarse en capsulas o comprimidos (SENC, 2005). 
 
 
13 
 
Como ya se ha mencionado anteriormente, un alimento funcional es el que contiene 
un componente benéfico para las salud; una alternativa podría ser la adición de 
péptidos bioactivos a los alimentos que no los contienen. Los péptidos bioactivos se 
definen como secuencias de aminoácidos inactivos en el interior de la proteína 
precursora y ejercen determinadas actividades biológicas tras su liberación mediante 
la hidrólisis química o enzimática (Meisel, 1998). Generalmente son péptidos 
pequeños, de 3 a 20 aminoácidos, aunque en algunas ocasiones pueden exceder 
esta longitud (Pihlanto-Leppälä, 2000; Shaidi y Zhong, 2008); tras la administración, 
los péptidos bioactivos pueden ejercer su efecto sobre los sistemas cardiovascular, 
digestivo, inmunológico y nervioso (FitzGerald, 2000; Korhonen y Pihlanto, 2003). Se 
evidencia que estos péptidos pueden atravesar el epitelio intestinal y llegar a los 
tejidos periféricos vía circulación sistémica, pudiendo ejercer así funciones 
específicas a nivel local, en el tracto gastrointestinal y a nivel sistémico. Dentro de 
estas actividades, los péptidos bioactivos podrían influir en el metabolismo celular y 
actuar como vasorreguladores, factores de crecimiento, inductores hormonales y 
neurotransmisores (Robert y Zaloga, 1994). 
 
II.6. Actividades biológicas 
En la secuencia primaria de una proteína hay determinadas regiones que una vez 
liberadas y activadas mediante hidrólisis por acción de enzimas específicas o durante 
los procesos de elaboración de un producto, pueden presentar actividades biológicas 
y funcionales que pueden ser regulatorias en el cuerpo humano y las cuales son 
adecuadas para la nutrición (Vioque y Millán, 2001). A continuación se presenta en el 
Tabla 2 diferentes tipos de péptidos bioactivos y sus efectos sobre la salud. 
 
 
 
 
 
14 
 
Tabla 2.2. Péptidos biológicamente activos y sus efectos en el organismo (Millán y 
Vioque, 2002; Iwaniak y Minkiewicz, 2007). 
Péptidos bioactivos Efecto benéfico 
Opioides Regulan el tránsito intestinal y mejoran 
la digestión y adsorción 
Inmunomoduladores Estimula la respuesta inmune 
Transportadores de minerales Mejoran la absorción de minerales y 
metales 
Antitrombóticos (anticoagulantes) Reducen los riesgos de padecer 
trombosis arterial o venosa. 
Antihipertensiva (inhibidores de la 
enzima convertidora de Angiotensina-I) 
Reducen el riesgo de padecer 
enfermedades cardiovasculares 
Antioxidantes Previenen enfermedades degenerativas 
y de envejecimiento 
Antimicrobianos Reducen el riesgo de infecciones 
Hipocolesterolémicos Reducen el riesgo de padecer 
enfermedades cardiovasculares 
Reguladores del tránsito intestinal Reducen la proliferación de tumores 
cancerígenos 
 
 
II.6.1. Actividad antitrombótica 
Cada año las enfermedades no transmisibles (ENT) causan la muerte a más de 36 
millones de personas y las enfermedades cardiovasculares constituyen el 48%; el 
80% de las defunciones por ENT se originan en países de ingresos bajos y medios. 
Entre los factores de riesgos se encuentran el consumo de tabaco, inactividad física, 
uso nocivo del alcohol y hábitos dietéticos no saludables (Organización Mundial de la 
Salud [OMS], 2013). 
 
 
15 
 
En 1930, las enfermedades cardiovasculares ocupaban el 10° lugar, para 1980 se 
posicionó en el 4° lugar y para el año 2012 obtuvo el 1er lugar (DEAE/DIE/SS, 2013). 
Un coágulo y un trombo se forman de la misma forma; sin embargo, la formación del 
coágulo es una respuesta homeostática de alto valor biológico y el cual tiene por 
objetivo evitar la muerte por hemorragia, mientras tanto la formación de un trombo es 
un estado patológico. La diferencia radica en que después de una lesión vascular, el 
coágulo homeostático se forma sin ocluir el vaso ni se extiende a lo largo del lumen, 
ocurre y se mantiene en el sitio y tiempo necesario para ser luego reemplazado por 
tejido conectivo. Así, el inicio, crecimiento y mantenimiento del coágulo están 
regulados en el tiempo y en el espacio (Lobato-Mendizabál y Majluf-Cruz, 2000). 
El proceso de coagulación está formado por la hemostasia y la fibrinólisis, depende 
del vaso sanguíneo, las células hemáticas circulantes, la hemostasia y sus 
reguladores (Majiluf, 2007). La hemostasia es un proceso fisiológico que mantiene la 
sangre en estado líquido,así también induce la formación de un tapón hemostático 
en los sitios donde hay lesión vascular; una alteración en este proceso hemostático 
llevará a la formación de trombosis. Los trombos se clasifican en: trombos arteriales 
y cardiacos, los venosos y los desarrollados sobre las válvulas cardiacas (Kumar et 
al., 2008; Majiluf, 2007; Schunke, Schulte y Schumacher, 2006). 
La trombosis es la obstrucción local del flujo de sangre por una masa en algún vaso 
arterial o venoso, los tejidos irrigados por el vaso obstruido sufren isquemia (Kumar 
et al., 2008; Fattorusso y Ritter, 2001). La formación del trombo está influenciada por 
la triada de Virchow, la cual consiste en a) lesión endotelial, b) la estasis o 
turbulencia del flujo sanguíneo y c) la hipercoagulabilidad de la sangre. La lesión 
endotelial se da porque hay pérdida física del endotelio local lo cual produce 
exposición de la matriz extracelular subendotelial entonces hay adhesión de 
plaquetas, liberación de factor tisular y la depleción local de prostaglandina tipo 2 
[PGI2] y plasminógeno [PA] (Braunwald et al., 1998; Kumar et al., 2008; Majiluf, 2007; 
Tamayo y Corella, 2007). 
 
 
16 
 
Por su parte, la turbulencia causa lesión o disfunción endotelial; al alterar el flujo 
laminar la plaquetas se acercan al contacto con el endotelio, evitan la dilución de los 
factores de coagulación activados por la sangre, retrasan el flujo de inhibidores de 
factores de coagulación y permiten la formación de trombos favoreciendo así la 
actividad celular endotelial predisponiendo a trombosis local (Majiluf, 2007). La 
hipercoagulabilidad es la alteración en las vías de la coagulación de los que 
predisponen a la trombosis. Las causas primarias son: mutaciones del Factor II, 
mutación del gen de Metiltetrahidrofolato y deficiencia de la proteína C; las causas 
secundarias pueden deberse a la inmovilización prolongada, infarto de miocardio, 
fibrilación auricular y dolor tisular, entre otros. Por otro lado, la hipercoagulabilidad 
puede ser adquirida como el uso de anticonceptivos orales y el estado 
hiperestrogénico del embarazo, los cuales pueden estar parcialmente causados por 
aumento de la síntesis hepática de factores de coagulación y una reducida síntesis 
de antitrombina III. En los canceres diseminados la liberación de productos tumorales 
pro-coagulantes predisponen a trombosis y en la edad avanzada el aumento de la 
susceptibilidad a la agregación plaquetaria y una reducida liberación de PGI por el 
endotelio predispone a la hipercoagulabilidad (Braunwald, 1998; Fattorusso y Ritter, 
2001). 
La coagulación se puede llevar a cabo por dos vías: intrínsecas y extrínsecas. Se 
llama coagulación extrínseca cuando la cascada de coagulación es provocada por 
algún factor externo a los componentes sanguíneos. 
La trombosis en sí, implica cuatro pasos fundamentales: 1) la activación de la 
glucoproteina GP IIb/IIIa (complejo receptor) por medio de agonistas como el ADP, 
trombina y colágeno; 2) la adhesión de las plaquetas, al haber lesión endotelial las 
plaquetas son capaces de pegarse a las proteínas del colágeno expuestas que 
contienen factor von Willenbrand; una vez adheridas las plaquetas liberarán difosfato 
de adenosin (ADP), serotonina y tromboxano A2, estos últimos estimulan la 
vasoconstricción y ayudan a disminuir el flujo sanguíneo al vaso dañado. La 
liberación de ADP y tromboxano A2 vuelven “pegajosas” a otras plaquetas (Ira Fox, 
 
 
17 
 
2003). 3) y se lleva a cabo la agregación plaquetaria mediada por el fibrinógeno y su 
receptor la GP IIb/IIIa mediante la secuencia tripeptidica Arg-Gli-Asp localizada en 
una de las cadenas del fibrinógeno, y 4) la coagulación (Majiluf y Espinosa, 2007; 
Miyashita et al., 1999). Toda la cascada de coagulación requiere Ca2+ y fosfolípidos 
que son proporcionados por las plaquetas. 
Como se ha mencionado anteriormente, el trombo puede ocluir vasos sanguíneos e 
interrumpir el flujo normal de sangre. Para que esto no suceda se emplean 
medicamentos que ayudan a inhibir el mecanismo de agregación plaquetaria; 
algunos de ellos son: aspirina, inhibe la formación de prostaglandina; la cumarina 
inhibe la acción de la vitamina K; la heparina inhibe la actividad de la trombina; el 
citrato se combina con el Ca2+ (Ira Fox, 2003). En general, los fármacos 
antitrombóticos actúan mediante tres mecanismo a) inhiben el funcionalismo 
plaquetario, b) inhiben el proceso de coagulación plasmática y c) aceleran la lisis del 
coágulo ya formado. Sin embargo, el uso prolongado de estos fármacos puede 
provocar efectos adversos gastrointestinales y alergias y otros como la triclopidina 
puede causar una severa neutropenia (Aranza, 2004; Llanos, 2001). 
Debido a los efectos secundarios se ha favorecido la nueva búsqueda de otros 
agentes para prevenir o tratar la trombosis. Los péptidos bioactivos con capacidad 
antitrombótica pueden inhibir el funcionalismo plaquetario ya que actúan como 
antagonistas del fibrinógeno y se unen a la GP IIb/IIIa. Se han aislados péptidos con 
efecto antitrombóticos a partir de la proteína k-caseina procedente de la leche de 
vaca. Chim (2011) reportó péptidos antitrombóticos aislados del pepino de mar; 
Tovar (2011) reportó péptidos antitrombóticos del frijol terciopelo (Mucuna pruriens) 
y Córdoba (2013) reportó actividad antitrombótica a partir el frijol lima (Phaseolus 
lunatus). 
La agregación plaquetaria es un paso crítico en la formación de trombos y está 
mediada por el enlace del fibrinógeno y su receptor, la glucoproteína GPIIb/IIIa de la 
membrana de las plaquetas, la cual involucra el reconocimiento de la secuencia Arg-
 
 
18 
 
Gli-Asp (RGD) del fibrinógeno. Es concebible por lo tanto, que los péptidos que 
contienen la secuencia RGD puedan ser capaces de antagonizar el acoplamiento del 
fibrinógeno a la GPIIb/IIIa, resultando en la inhibición de la agregación de plaquetas. 
En la secuencia RGD, una unidad catiónica, en este caso el grupo guanidino de la 
cadena lateral de la Arg y la estructura del ácido β-carboxílico de la Asp, es requerida 
para la actividad inhibitoria. Además, la distancia entre estos grupos funcionales 
catiónicos y aniónicos es un factor importante en potencia. El fibrinógeno enlaza 
sitios de la GPIIb/IIIa, la cual tiene un número de residuos de Asp, y a causa de esto 
el grupo guanidino de la Arg, en el caso de compuesto tipo-RGD, se piensa que 
puede estar involucrado en la ligadura iónica con el grupo carboxilato del Asp en la 
GPIIb/IIIa. Con base en lo anterior, los péptidos que son antagonistas del fibrinógeno 
y se fijan a GPIIa/IIIa son útiles en la prevención de la trombosis y en los regímenes 
de tratamiento post-angioplastia o post-trombolíticos (Miyashita et al., 1999). 
 
II.6.2. Actividad anticariogénica 
La caries dental es una enfermedad destructiva de las estructuras de los dientes y es 
también de las más frecuentes. Es una enfermedad multifactorial, que precisa para 
su desarrollo la interacción de factores como la resistencia del huésped, las 
relaciones microbianas, las características de la saliva y del sustrato, así como el 
tiempo para actuar (García et al., 2008). Actualmente se reconoce que una cavidad 
es la última manifestación de una infección bacteriana. Las bacterias presentes en la 
boca forman una comunidad compleja que se adhiere a la superficie del diente en 
forma de una biopelícula, comúnmente denomina placa dental (Kidd and Fejerskov, 
2003). 
Los ácidos que producen las bacterias cariogénicas contribuyen a la disminución del 
pH el cual afecta el esmalte causando la pérdida de mineral de la estructura dental 
(Kidd and Fejerskov, 2003). 
 
 
19 
 
La caries dental involucra la desmineralización del esmalte dental (solubilización de 
calcio y fósforo); esta desmineralización es ocasionada por la acción de ácidos que 
provienen de manera directa delos alimentos consumidos o indirectamente como 
resultado de la fermentación por la placa bacteriana de los residuos de alimentos que 
quedan entre los dientes o adheridos a estos. Después de la desmineralización se 
crean pequeñas cavidades donde se alojan las bacterias que al metabolizar azúcares 
de los restos de los alimentos producen ácidos creando un ambiente acidúrico. En la 
cavidad bucal se encuentra millones de bacterias y el Streptococcus mutans es el 
más frecuente, el más crítico y es el que más se asocia con el problema de la caries 
(Canseco, 2001; García et al., 2008). Ésta bacteria puede fermentar los hidratos de 
carbono para formar ácido láctico, los ciclos repetitivos de la generación ácida puede 
dar lugar a la disolución microscópica de minerales del esmalte del diente y a la 
formación de una mancha blanca o marrón opaca en la superficie del diente. 
Los mecanismos naturales para evitar la desmineralización son: la saliva como 
amortiguador de pH natural, la deglución, la higiene que permite la formación de una 
capa/película de materia orgánica la cual protege el esmalte y se forma por la 
precipitación de diversos componentes de la saliva; esta película resulta ser muy 
benéfica ya que además de proteger el esmalte, reduce la fricción entre los dientes y 
proporciona una matriz para la remineralización del órgano dentario afectado 
(Canseco, 2001). Un método que posiblemente sería efectivo para reducir la 
formación de ácidos podría ser el evitar consumir alimentos ricos en azúcar y ácidos. 
Otras propuestas están basadas en la formación de una barrera física por la 
adsorción de algún péptido bioactivo, de igual forma podrían actuar como 
amortiguador de pH para la neutralización de los ácidos con los péptidos bioactivos 
(Warner et al., 2001). 
Warner et al., (2001) reportó que el caseinofosfopéptido tiene una reducción de 
pérdida de calcio de 80.2%, el suero lácteo de elaboración de queso cottage tiene 
44% de reducción de pérdida de calcio y el suero lácteo ácido un 48.5%; en cuanto a 
la reducción de la pérdida del fósforo fue de 81.8%, 18.2% y 39.4% respectivamente. 
 
 
20 
 
Por su parte Córdova (2013), obtuvo que el concentrado proteínico del Phaseolus 
lunatus presentó una reducción en la disociación de calcio del 77.3% y en cuanto a 
fósforo del 76.9%. 
Se están desarrollando productos para la prevención de la caries que contengan 
mayor concentración de calcio y fósforo, que son los principales componentes del 
esmalte dental. Los productos lácteos, como la leche y el queso pueden prevenir la 
caries dental ya que se han demostrado las distintas investigaciones que el efecto se 
debe a la caseína. Las enzimas de la cavidad bucal producen péptidos a partir de la 
proteína láctea; los fosfopeptidos caseicos estabilizan el calcio y el fosfato, 
conservándolos en una forma amorfa que no precipita. De esta forma, el calcio y el 
fosfato del esmalte, habitualmente insoluble, en presencia de los fosfopéptidos 
permanecen solubles y biológicamente disponibles (Marcantoni, 2009). 
Los péptidos con capacidad anticariogénica (péptido, calcio y fosfato) son 
incorporados a productos y llegan a la cavidad bucal en forma de chicles, pastas 
dentífricas; los péptidos se ligan a la superficie de los dientes a la biopelícula, a las 
bacterias, a los tejidos blando y dentina proporcionando un depósito de calcio y 
fosfato biodisponibles y solubles en la saliva y en las superficies dentarias. El fosfato 
de calcio amorfo se libera del complejo de fosfopéptidos caseicos cuando el pH 
desciende. Así se previene la desmineralización y se promueve la remineralización 
del esmalte (Marcantoni, 2009). 
 
 
21 
 
III. Objetivos 
Objetivo general 
Evaluar la actividad biológica antitrombótica y anticariogénica in vitro a los 
hidrolizados y fracciones proteínicas de la leguminosa Vigna unguiculata obtenidas 
por hidrólisis proteica in vitro. 
 
Objetivos específicos 
1. Obtener hidrolizados proteínicos a partir del concentrado proteínico de la 
leguminosa Vigna unguiculata empleando los sistemas enzimáticos Alcalase-
Flavourzyme® y Pepsina-Pancreatina. 
2. Separar por ultrafiltración las fracciones peptídicas derivadas de la hidrólisis 
enzimática. 
3. Determinar las actividades antitrombótica y anticariogénica in vitro a los 
hidrolizados y las fracciones peptídicas. 
4. Determinar el perfil de aminoácidos a las fracciones con mayor actividad 
biológica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
 IV. Materiales y métodos 
A continuación se muestra de manera general la metodología desarrollada mediante 
el siguiente diagrama (Figura 3). 
 
 
Figura 4.1. Diagrama de flujo del desarrollo experimental. 
 
IV.1. Obtención de la materia prima 
Los granos del frijol x’pelón se adquirieron en el mercado público de la ciudad de 
Mérida Yucatán México; de la cosecha de Mayo del 2013. Fueron trasladados al 
Laboratorio de Ciencias de los Alimentos en la Facultad de Ingeniería Química de la 
Universidad Autónoma de Yucatán donde se procesaron. 
 
 
Granos del frijol 
x´pelon 
Harina Almacenamiento 
Concentrado 
proteínico 
Composición 
proximal del 
concentrado 
proteínico 
Biocatálisis : 
Alcalase-
Flavourzyme® 
pepsina-
pancreatina 
Fraccionamiento 
por ultrafiltración 
Bioactividades: 
antitrombotica y 
anticariogénica 
Perfil de 
aminoácidos 
 
 
23 
 
IV.2. Obtención de la harina del Vigna unguiculata 
Para la obtención de la harina, primeramente los granos se limpiaron manualmente, 
se secaron en estufa a 60°C por 3 horas para facilitar el desprendimiento de la 
cascarilla y seguidamente se molieron en un molino mecánico de discos, esto para 
triturar los granos y separar por fricción la cascarilla. Una vez libre de cascarilla, los 
granos se molieron en un molino Cyclotec 1093 (Tecator Swenden) para disponer de 
una harina fina con un tamaño de partícula capaz de atravesar el tamiz de malla 80 y 
100. 
 
IV.3. Obtención del concentrado proteínico 
Para obtener el concentrado proteínico se utilizó el método reportado por Betancur et 
al. (2004) con algunas modificaciones; el cual consistió en un fraccionamiento en 
húmedo de los componentes de la harina por solubilización alcalina y precipitación al 
punto isoeléctrico. El proceso se llevó a cabo por lotes de 1 Kg harina que fueron 
suspendidos en agua destilada (1:6 p/v); se ajustó el pH a 11 con solución NaOH 1 N 
y se homogenizó por una hora con un agitador mecánico (Caframo RZ-1) a 400 rpm. 
Se tamizó en mallas 60 y 100, el bagazo se lavó cinco veces con 200 mL de agua 
destilada y luego -el residuo fibroso- fue desechado. El líquido se dejó reposar por 90 
minutos aproximadamente y posteriormente se sifoneó el sobrenadante cuidando de 
no remover el precipitado. El precipitado se lavó con 1.5 L de agua destilada por 
cada lote y se dejó reposar 45 minutos, se sifoneó por segunda y nuevamente el 
precipitado se lavó con agua, se dejó reposar y por tercera vez se sifoneó. Ya que se 
recolectó todo el sobrenadante se ajustó el pH a 4.5 y se centrifugó (Heraeus 
megafuge 16R) a 1 317 x g por 20 minutos. Se guardó el precipitado que 
corresponde al concentrado proteínico y el sobrenadante fue desechado. Al 
concentrado proteínico se le determinó el porcentaje de proteína y porcentaje de 
humedad, con estos valores se calculó, se pesó y congeló a -20 ºC, la cantidad 
 
 
24 
 
necesaria del concentrado proteínico húmedo para preparar 1 litro de dispersión al 
4% de proteína para su posterior hidrólisis. 
 
IV.4. Composición proximal del concentrado proteínico 
La composición proximal del concentrado proteínico fue determinada por los métodos 
de la AOAC 1997. Humedad (método 925.09) por secado en estufa a 105 °C por 4 
horas. Cenizas (método 923.03), residuo inorgánico resultante de la incineración a 
550 °C hasta la pérdida total de la materia orgánica (3 horas). Grasa cruda(método 
920.39), lípidos libres extraídos con hexano en un sistema soxhlet. Proteína cruda 
(método 954.01), por el método de Kjeldahl, por una digestión ácida de la muestra y 
luego una destilación alcalina, usando 6.25 como factor de conversión de nitrógeno a 
proteína. Fibra cruda (método 962.09), residuo orgánico combustible e insolubles que 
se obtiene después de que la muestra fue sometida a una digestión ácida y luego 
alcalina. Extracto libre de nitrógeno (ELN) se obtuvo por diferencia al 100% del resto 
de los constituyentes. 
 
IV.5. Biocatálisis 
Para ambos sistemas se utilizó una suspensión de concentrado proteínico al 4% del 
V. unguiculata en 1 L de agua destilada. La digestión enzimática tuvo 90 minutos de 
duración durante los cuales se agitó mecánicamente a 300 rpm colocado en baño de 
agua, con un termómetro y un electrodo determinó los cambios de temperatura y pH. 
La reacción se detuvo por calentamiento a 80°C por 20 minutos. Después, el 
hidrolizado se centrifugó (ultracentrífuga LE-80K Beckman) a 16 211xg (12 000 rpm) 
por 30 minutos, la porción soluble se reservó para posteriormente hacer la 
ultrafiltración. 
 
 
 
25 
 
IV.5.1. Sistema Alcalase®-Flavourzyme® 
La primera parte de la digestión tuvo lugar con la enzima Alcalase® la cual duró 45 
minutos. La concentración que se usó de sustrato fue de 4%, una relación de 
enzima/sustrato de 1:10 v/v (0.3 UAG-1 de Alcalase®); la temperatura de reacción fue 
de 50 °C con un pH de 8. Al terminar la primera catálisis con Alcalase® se ajustó a 
pH 7 con NaOH 1 N y se agregó la segunda enzima, Flavourzyme®. Para la segunda 
enzima se usó la misma concentración de sustrato y una relación de enzima/sustrato 
1:10 v/v (50 ULAPg-1), la temperatura fue la misma. Para desactivar a las enzimas 
por calentamiento, a 80 °C por 20 minutos. Se dejó enfriar el hidrolizado y se 
procedió a centrifuga, el sobrenadante se guardó en congelación para 
posteriormente ultrafiltrarlo. 
 
IV.5.2. Sistema Pepsina-Pancreatina 
Al igual que el sistema anterior, la reacción consistió en dos tiempos; la primera 
reacción se llevó a cabo con la pepsina, se usó una concentración de sustrato al 4%, 
una relación de enzima/sustrato de 1/10 v/v; la temperatura de la reacción fue de 
37°C a pH 2. La segunda reacción se llevó a cabo con la pancreatina para la cual el 
pH fue de 7.5, se ajustó con HCl 1 N; la concentración de enzima/sustrato fue la 
misma. Una vez terminada la reacción de catálisis se desactivaron las enzimas por 
calentamiento a una temperatura de 80 °C por 20 minutos. Al igual que el sistema 
Alcalase®-Flavourzyme® se dejó enfriar el hidrolizado y se procedió a centrifugarse, 
el sobrenadante se guardó en congelación para posteriormente ultrafiltrarlo. 
 
 
 
 
 
 
26 
 
IV.6. Grado de hidrólisis (GH) 
El porcentaje de grado de hidrólisis se determinó empleando la técnica del 
Ortofenilftaldialdehido (OPA) propuesta por Nielsen et al. (2001); la técnica está 
basad en la determinación de grupos aminos libres. 
Primeramente se preparó una solución madre de L-serina en agua desionizada, para 
ello se pesaron 50.2 mg de L-serina en 50 mL de agua desionizada; de ésta solución 
se tomaron 150 µL de L-serina y se le añadieron 1350 µL de agua desionizada 
obteniendo así la solución estándar de L-serina 1:10 v/v. Ya obtenido la solución 
estándar se prosiguió a la preparación de la curva (Tabla 3), empleando como 
testigos diferentes volúmenes en µL obtenidos de la dilución 1:10 de la solución del 
aminoácidos L-serina y a.5 mL del reactivo OPA. 
 
Tabla 4.1. Diluciones de la curva estándar de L-serina 
 H2O (µL) L-serina (µL) 
Blanco 200 --- 
Testigo 1 150 50 
Testigo 2 100 100 
Testigo 3 50 150 
Testigo 4 --- 200 
 
Se prosiguió a la preparación del reactivo OPA (Ortofenilftaldialdehido); para ello se 
hicieron 3 soluciones: solución 1: se pesó 1.27 g de tetraborato de sodio y 33.3 mg 
de dodecil sulfato de sodio y se disolvieron en 150 mL de agua desionizada. Solución 
2: se pesó 26.6 mg de OPA y se diluyo en 0.66mL de etanol. Solución 3 (el 
eppendorf debe estar forrado con papel aluminio): se pesó 29.3 mg de DTT (treo-2,3-
dihidroxi-1,4-butanoditiol) y se diluyó en 33.3 mL de agua desionizada. Finalmente se 
mezclaron las 3 soluciones anteriores. 
 
 
27 
 
Ya que se obtuvo el reactivo OPA se colocaron 1.5 mL del mismo a cada muestra y 
testigo, se agregó de uno en uno y se agitó por 5 segundos y luego se esperó 2 
minutos para leer en el espectro a 340 nm. 
A continuación se prepararon las muestras del hidrolizado; para Alcalase®-
Flavourzyme® se utilizó 7.3233 mg de hidrolizado y para Pepsina-Pancreatina 
6.8446 mg de hidrolizado para tener una concentración de proteína al 4%. A las 
alícuotas de hidrolizados de ambos sistemas se les agregó 2 ml de SDS al 1%. De la 
solución anterior se tomaron 100 µL y se diluyó en 900 µL de SDS al 1% obteniendo 
una solución y de ésta solución se tomaron 100 µL y se diluyeron en 100 µL de SDS 
al 1%, se les agregó 1.5 mL de OPA, se agitó durante 5 segundos, se esperó 2 
minutos y se leyó a 340 nm. 
Las absorbancias obtenidas fueron usadas para hallar las concentraciones de grupos 
aminos liberados por la hidrólisis. Para ello se usó la ecuación de la recta obtenida 
de la curva de calibración de L-serina para finalmente aplicar la siguiente fórmula y 
así hallar el porcentaje de %GH = (h/htot) x 100. Donde 
h = concentración de grupos aminos libres expresada como meq/g de proteína. 
htot = número total de enlaces peptídicos presentes en las proteínas del V. 
unguiculata. 
 
IV.7. Fraccionamiento por ultrafiltración 
La porción soluble de los hidrolizados fue ultrafiltrada empleando el método de Cho 
et al., (2004); se obtuvieron cinco fracciones peptídicas de cada sistema; se utilizaron 
cuatro membranas con diferentes cortes de peso molecular: 1 kDa, 3 kDa, 5 kDa y 
10 kDa (Figura 4). Para cada una de las fracciones se obtuvieron volúmenes de 450 
mL. 
 
 
28 
 
 
Figura 4.2. Proceso de ultrafiltración de los hidrolizados proteínicos de V. 
unguiculata. 
 
Se lavó con agua destilada todo el equipo (Amicon M2000), y se desinfectó con 
alcohol al 10%; una vez lavado con agua destilada se armó el equipo y con la ayuda 
de un embudo de vidrio se agregó la muestra (1.4 L) en el interior del vaso y se cerró 
herméticamente; se conectó a la corriente eléctrica y se abrieron las válvulas que 
permiten el paso del nitrógeno a una presión entre 40 y 60 Psi a una velocidad de 5 
en el M2000 control, el goteo fue constante, una gota por segundo y se dejó 
aproximadamente 6 horas para la permeación de la primera membrana. La 
ultrafiltración se inició con la membrana de 10 kDa colectando de manera separada 
el retenido y el permeado; el permeado se continuó ultrafiltrando por las membranas 
 
 
29 
 
restantes de mayor a menor kDa. Durante la semana de la ultrafiltración las muestras 
se guardaron en refrigeración a -9 °C. Una vez obtenidas las fracciones se reservó 
para secarse a -47°C y 133 x10-3 mbar en una liofilizadora (Labconco Freezone 18 
L). 
 
IV.8. Bioactividades in vitro 
A los hidrolizados y a las fracciones obtenidas de la ultrafiltración se les determinó la 
actividad antitrombótica y anticariogénica. 
 
IV.8.1. Actividad antitrombótica 
De acuerdo al método propuesto por Miyashita et al. (1999) y Chrono-Log 
Corporation (1979). Se empleó sangre humana fresca obtenida de voluntarios sanos, 
sin consumir medicamentos y en ayunas. Las muestras se colectaron en tubos 
vacutainer de 4.5 ml con citrato de sodio para evitar su coagulación. Seguidamente, 
se centrifugó (centrifuga J-600 SOLBAT®) la sangre a 564.42 x g por 15 minutos, se 
recuperó el plasma rico en plaquetas y se midió en el citómetro hemático (Sysmex 
modelo Kx-21) el número de plaquetas y se ajustaron en caso de ser necesario, el 
número de plaquetas usadas para evaluarla bioactividad fue entre 300 y 400 x 103 
/µL. Mientras tanto, la fase residual de las muestras sanguíneas fueron centrifugadas 
por segunda vez a 2132.28 x g por 15 minutos y así obtener el plasma pobre en 
plaquetas que sirvió como blanco. 
Para el ajuste de las plaquetas se usó la siguiente formula: V1C1=V2C2 
Dónde: 
V1: volumen de plasma rico en plaquetas 
C1: concentración de plaquetas iniciales 
 
 
30 
 
V2: volumen final que se requerirá del plasma ajustado 
C2: concentración de plaquetas en el plasma ajustado 
Una vez obtenido el plasma rico en plaquetas y plasma pobre en plaquetas se 
continuó a la lectura. Se tomaron alícuotas de 450 µL de plasma rico en plaquetas y 
se colocó en las celdas que contenían una barra magnética para la homogenización; 
de la misma forma se tomó 450 µL del plasma pobre en plaquetas y se colocó en una 
celda sin barra magnética. Ambas celdas se colocaron el agregómetro (Crono-log), la 
celda del plasma pobre en plaquetas fue el blanco solamente se requirió una celda. A 
las celdas que contenían el plasma rico en plaquetas se les adicionó alícuotas de 
fracciones peptídicas a una concentración de 57.2 mg/ml, las fracciones fueron re-
suspendidas en agua destilada a pH 7.2. Las celdas con el plasma y la alícuota de la 
fracción peptídica se incubaron a 37°C por 1 minuto para luego adicionarles 10 µL de 
una solución acuosa de Difosfato de Adenosina (ADP) 10 µM, se esperó 6 minutos 
para su medición. A la muestra testigo no se le adiciono fracción peptídica, 
solamente ADP para medir la agregación en condiciones basales. 
La agregación de las plaquetas se determinó en el agregómetro como el incremento 
en la transmisión de luz del plasma rico en plaquetas, la intensidad fue recogida 
gráficamente con la ayuda del programa computacional Aggro/link. El porcentaje de 
inhibición plaquetaria se calculó restando el porcentaje de la agregación del plasma 
rico en plaquetas con la fracción peptídica al porcentaje de agregación del plasma 
rico en plaquetas en condiciones basales (testigo). 
 
IV.8.2. Actividad anticariogénica 
Se realizó siguiendo la metodología descrita por Warner et al., (2001), la cual 
consiste en usar hidroxiapatita para simular el esmalte dental. Se suspendió 20 mg 
de hidroxiapatita en 10 ml de búfer tris-HCl 1 N con pH 7 y se le añadió 4 ml de 
muestra (0.8 mg/mL), se agitó por 20 minutos. Seguidamente se le adicionó 10 mL 
 
 
31 
 
de acetato de sodio con pH 4.2 y 0.4 M para representar los ácidos orgánicos 
presentes en la boca, se agitó por 10 minutos y posteriormente se centrifugó 
(centrifuga Hermle) a 2 928 x g por 5 minutos; el sobrenadante se reservó para la 
determinación de fósforo y calcio. Para la determinación de fósforo se usó la 
metodología descrita en las normas NMX-AA-029-SCFI y NMEXY-100-SCFI- 2004; 
mientras que el calcio se determinó con titulación usando EDTA y azul de 
hidroxinaftol (Itoh y Ueno, 1970). 
 
IV.9. Determinación del perfil de aminoácidos 
A las muestras con las mayores bioactividades se les determinó el perfil de 
aminoácidos mediante cromatografía líquida de alta resolución (Alaiz et al., 1992). La 
separación de los aminoácidos se llevó a cabo con una columna Nova Pack C18 4 
µm de fase reversa (Waters) de 300 x 3.9 mm a una temperatura controlada de 18° 
C, usando un sistema de gradiente binario con acetato 25 mM, azida de sodio 0.02% 
pH 6.0 (A) y acentonitrilo (B) como solventes. El flujo fue de 0.9 mL/mim y el 
gradiente de elución usando: tiempo 0 – 3 min, gradiente línea desde A:B (91:9) 
hasta A:B (86:14); tiempo 3 - 13 min, elución con A:B (86:14) 30 – 35 min elución con 
A:B (69:31). Como patrón interno se utilizó ácido D, L –α-aminobutírico, calculándose 
el contenido de cada aminoácido a partir de recetas de calibrado construidas para 
cada uno de ellos. Se pesaron 6 mg de muestra y se le agregaron 1.5 mL de HCl 6 
N, se sellaron los viales que contenían las muestras bajo atmósfera de nitrógeno y se 
hidrolizó en estufa a 110°C por 20 horas. Después de la hidrólisis, las muestras se 
colocaron en estufa de vacío a 60°C par que se evapore el HCl. La derivatización se 
llevó a cabo durante 50 minutos a 50°C con etoximetilenmalonato de dietilo, se le 
agregó tampón de borato de sodio 1M pH 9 hasta alcanzar el volumen final de 1 mL. 
Para la curva de calibración, los aminoácidos estándares que usaron se sometieron a 
las mismas condiciones de preparación que las muestras para evitar los errores 
producidos por la pérdida de algunos aminoácidos durante la hidrolisis ácida. 
 
 
32 
 
 IV.10. Análisis estadístico 
Los resultados proximales, grado de hidrólisis, bioactividades se les determinó 
medidas de tendencia central (media) y dispersión (desviación estándar). También se 
analizaron por un análisis de varianza de una vía (ANOVA) con el paquete 
Statgraphics plus versión 5.0. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
V. Resultados y discusión 
V.1. Composición química de harina y concentrado del V. unguiculata 
La composición proximal de la harina y del concentrado del V. unguiculata se 
muestra en la tabla 4. 
Tabla 5.1. Composición química de la harina y del concentrado del V. unguiculata (% 
base seca) 
Componente Harina Concentrado 
Cenizas 4.16±0.04 5.72±0.18 
Proteína cruda 22.92±0.62 68.29±0.73 
Fibra cruda 1.77±0.10 0.08±0.00 
Grasa cruda 1.16±0.07 2.97±0.18 
ELN 69.99±0.50 22.94±0.21 
ELN= extracto libre de nitrógeno 
 
Como se puede observar en la tabla, el concentrado presenta mayor riqueza proteica 
en comparación con la harina sin embargo sigue conteniendo otros componentes 
como el extracto libre de nitrógeno que presenta resultado de un 22.94%. El 
resultado proteico del concentrado es similar a los reportes para otras variedades; V. 
unguiculata L. walp, Sánchez (2013) reportó 63.47%; V. unguiculata, Maldonado 
(2006) reportó 82.81%; en comparación con otras leguminosas se puede ver que es 
similar; M. pruriens presentó 56.30%, 65.98% (Tovar, 2011; Corzo et al., 2000, 
respectivamente), P. lunatus presentó 73.0% (Sosa, 2009). El proceso de obtención 
de concentrados proteicos supone una serie de etapas encaminadas a eliminar o 
disminuir los componentes no proteicos para conseguir un producto final hasta de un 
90% (García et al., 2010). En la primera etapa del proceso se solubilizan las 
proteínas para separarlas del resto de los compuestos no solubles; el extracto 
obtenido contiene, además de las proteínas el resto de compuestos solubles del 
 
 
34 
 
concentrado proteico; las proteínas vegetales son solubles a pH próximos a la 
neutralidad sin embrago se extraen las proteínas a pH alcalinos para favorecer la 
solubilización de las proteínas desnaturalizadas durante la preparación de los 
concentrados. En la segunda etapa se concentran las proteínas por precipitación 
isoeléctrica y posteriormente mediante la centrifugación se separaron el restante de 
compuestos solubles (Betancurt et al., 2004). 
 
V.2. Hidrólisis del concentrado proteínico y Grado de Hidrólisis (GH) 
El hidrolizado obtenido a partir del concentrado proteínico del V. unguiculata con el 
sistema Pepsina-Pancreatina con el sistema Alcalase®-Flavourzyme® se muestra en 
la Figura 5. 
 
Figura 5.1. Grado de hidrólisis para Pepsina-Pancreatina y Alcalase®-Flavourzyme® 
de las proteínas de V. unguiculata. 
 
34.94 
81.43 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Pepsina-Pancreatina Alcalase®-Flavourzyme®
Porcentaje de grado de hidrólisis 
 
 
35 
 
El hidrolizado con el sistema Pepsina-Pancreatina alcanzó un grado de hidrólisis del 
34.94% y el sistema de Alcalase®-Flavourzyme® alcanzó un grado de hidrólisis del 
81.43%, estos valores indican que ambos hidrolizados son extensivos; de acuerdo a 
Pedroche et al., (2003) estos valores indican que los hidrolizados poseen 
propiedades funcionales. 
El GH del sistema Pepsina-Pancreatinafue similar al reportado por Ruiz-Ruiz (2010) 
del 26.15% del frijol P. vulgaris L y Córdoba-Lizama (2013) reportó del P. lunatus un 
GH del 12.4 % con Pepsina 10 min. De la misma forma, el hidrolizado con el sistema 
Pepsina-Pancreatina quedó clasificado como hidrolizado extensivo (>10 %). Por otro 
lado, el GH del sistema Alcalase®-Flavourzyme® fue superior a los reportados por 
Ruiz-Ruiz (2010) que fue de 43.01% del P. vulgaris. 
Diversas investigaciones han afirmado que el alto grado de hidrólisis obtenidos por 
el Alcalase®-Flavourzyme® puede atribuirse a la baja especificidad que presentan 
estas enzimas actuando sobre la mayoría de los enlaces peptídicos; la digestión con 
la endoproteasa Alcalase® aumenta el número de sitios activos para la acción de la 
endo/exonucleasa Flavourzyme®, de esta forma el sistema Alcalase®-Flavourzyme® 
puede hidrolizar una mayor cantidad de enlaces peptídicos durante un tiempo de 
reacción (90 minutos). De la misma manera, han afirmado autores que el sistema 
Pepsina-Pancreatina presenta un menor grado de hidrólisis en comparación con el 
sistema Alcalase®-Flavourzyme® debido a que la pepsina tiene actividad 
endopeptidasa e hidroliza preferentemente los enlaces C-terminal de los residuos de 
fenilalanina, triptófano y tirosina; por su parte la pancreatina hidroliza 
preferentemente los enlaces C-terminal de los residuos de metionina y leucina, 
generando así una mezcla de oligopéptidos y aminoácidos libres. 
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
V.3. Fracciones peptídicas y determinación proteica 
La porción soluble de los hidrolizados fueron fraccionadas por ultrafiltración, 
obteniéndose cinco fracciones peptídicas de diferentes cortes de peso molecular: <1, 
3-1, 5-3, 10-5 y >10 kDa. Se les determinó proteínas a las fracciones al igual que a la 
porción soluble antes de ser fraccionada. En la tabla 6 se muestra los resultados. 
 
 
 
Figura 5.2. Porcentaje de proteínas de las fracciones peptídicas obtenidas por 
ultrafiltración de los sistemas Pepsina-Pancreatina y Alcalase®-Flavourzyme®. 
 
Como se pueden observar los resultados, están en un rango de 42.25-68.10% ya 
que se trata de fracciones de concentrados proteicos. 
 
42.25 
46.77 
59.79 
62.39 
68.1 
58.44 
54.22 
60.16 
57.3 
52.01 50.66 
54.62 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
<1 3-1 5-3 10-5 >10 Fracción
Soluble
Porcentaje de proteínas de fracciones 
Pepsina-Pancreatina Alcalase®-Flavourzyme®
 
 
37 
 
V.4. Bioactividades antitrombótica y anticariogénica 
En la figura 7 se pueden observar los valores de inhibición de agregación 
plaquetaria. 
 
 
Figura 5.3. Inhibición sobre la agregación plaquetaria del V. unguiculata. 
 
Como se observa en la tabla, ambos sistemas tuvieron una inhibición de la 
agregación plaquetaria teniendo como el valor más bajo de 77.4% del sistema 
Pepsina-pancreatina, la concentración que se usó fue de 57.2 mg de proteína/mL. Se 
han reportado inhibiciones similares, utilizando pancreatina a 120 minutos y a una 
concentración de 170 mg de proteína/mL; Tovar (2011) reportó un 72% de inhibición 
de agregación plaquetaria en el hidrolizado de concentrado de M. pruriens. En el 
2012, Córdova et al., reportaron 88% de inhibición de la agregación plaquetaria 
usando hidrolizado del concentrado proteínico del P. lunatus utilizando Pepsina-
100 100 97.8 100 
82.1 
77.4 
94.7 
90.6 91.2 
85.8 
95.4 
100 
0
20
40
60
80
100
120
<1 3-1 5-3 10-5 >10 Fracción
Soluble
Actividad antitrombótica 
Pepsina-Pancreatina Alcalase-Flavourzyme®
 
 
38 
 
Pancreatina secuencial y Chim en el 2011 reportó 72% de inhibición de la agregación 
plaquetaria usando Pepsina-Pancreatina secuencial. 
El sistema Alcalase®-Flavourzyme® tuvo valores de inhibición plaquetarias de 82.1% 
hasta de 100% y se han reportado valores similares utilizando las mismas enzimas; 
Chim (2011) reportó un 79.5% de inhibición de la agregación plaquetaria con el 
sistema enzimático Alcalase®-Flavorzyme® para el hidrolizado del concentrado 
proteínico de pepino de mar (Isostichopus badionotus) a una concentración de 50 
mg/mL. 
Estos resultados indican que ambos sistemas generaron péptidos con actividad 
antitrombótica. Es posible que los sistemas hayan generado secuencias 
aminoacídicas de segmento RGD (Arg-Gly-Asp); el segmento RGD puede ser capaz 
de antagonizar el acoplamiento del fibrinógeno a la glicoproteína GPIIb/IIIa de la 
membrana de las plaquetas, ya que para la unión es necesario el reconocimiento. La 
unidad catiónica del grupo guanidino de la cadena lateral de la Arg y la estructura del 
ácido β-carboxilo de las Asp son requeridas para la actividad inhibitoria (Miyashita et 
al, 1999). El fibrinógeno enlaza sitios de la GPIIb/IIIa la cual tiene un numero de 
residuos de Asp y a causa de esto, el grupo guanidino de la Arg –en el caso del 
compuesto tipo-RGD- se piensa que puede estar involucrada en la ligadura iónica 
con el grupo carboxilo del Asp en la GPIIb/IIIa. Así pues, los péptidos que se unen a 
la GPIIb/IIIa son útiles para la prevención de la trombosis. 
Hay otros segmentos que se han aislados de fuentes vegetales y animales; el 
segmento KRDS es un tetrapéptido que corresponde a la lactotransferrina que 
proviene de la leche que en 1998 se reportó (Ramesh et al.) con una inhibición del 
45% de la agregación plaquetaria inducida con ADP a una concentración 750 µM. 
como se puede observar los reportes de inhibición plaquetaria han sido similares a 
los que se ha obtenido en este trabajo, se puede concluir que los sistemas generaron 
fragmentos con actividad inhibitoria de la agregación plaquetaria y que el Vigna 
 
 
39 
 
unguiculata es una fuente de péptidos bioactivos para desarrollar productos 
funcionales. 
La capacidad anticariogénica del sistema Pepsina-Pancreatina se muestra en la 
figura 8. Como se puede observar la fracción soluble del concentrado del V. 
unguiculata presentó una reducción de la desmineralización de la hidroxiapatita de 
61.55% para fósforo y 56.07 para calcio. 
 
 
Figura 5.4. Porcentaje de la inhibición de la desmineralización de calcio y fósforo con 
el sistema Pepsina-Pancreatina del hidrolizado del V. unguiculata. 
 
En el 2001 Warner et al., reportó reducción de la desmineralización para calcio del 
80.2%, 44.0% y 48.5% para caseinofosfopéptidos, suero lácteo de la elaboración de 
queso cottage y de suero lácteo ácido, respectivamente; de la misma manera reportó 
porcentajes de inhibición para el fósforo de 81.8%, 18.2% y 39.4% para las mismas 
2.1 
26.3 
13.4 
43.8 
55.5 
61.5 
22.4 
41.1 
38.3 
59.8 
55.1 56 
0
10
20
30
40
50
60
70
<1 3-1 5-3 10-5 >10 Fracción
Soluble
Inhibición de la desmineralización de calcio y fósforo 
sistema Pepsina-Pancreatina 
Fósforo Calcio
 
 
40 
 
muestras. En 2013, Córdova et al., reportaron 68.2% y 71.9% de calcio y fósforo 
respectivamente del hidrolizado fosforilado con fosfato del P. lunatus, 73.3% y 76.9% 
para calcio y fósforo del hidrolizado fosforilado con pirofosfato del mismo frijol; la 
enzima empleada en la hidrólisis fue Pepsina. 
En la figura 9 se puede observar la capacidad anticariogénica que presentó el 
sistema Alcalase®-Flavourzyme® que fue de 58.63% para fósforo y 51.40% para 
calcio de la fracción > 10kDa. 
 
Figura 5.5. Porcentaje de la inhibición de la desmineralización de calcio y fósforo con 
el sistema Alcalase®-Flavourzyme® del hidrolizado V. unguiculata. 
 
Los péptidos con capacidad anticariogénica (péptido, calcio y fosfato) son 
incorporados a productos y llegan a la cavidad bucal en forma de chicles, pastas 
dentífricas; los péptidos se ligan a la superficie de los dientes a la biopelícula, a las 
bacterias, a los tejidos blando y dentina proporcionando un depósito de calcio y 
fosfato biodisponibles y solubles en la saliva y en las superficies dentarias. El fosfato 
9.9 12.2 
38.5 
49.6 
58.6 
52.9 
56 
37.3 
60.7 
39.251.4 
39.2 
0
10
20
30
40
50
60
70
<1 3-1 5-3 10-5 >10 Fracción
Soluble
Inhibicón de la desmineralización de calcio y fósforo 
sistema Alcalase®-Flavourzyme® 
Fósforo Calcio
 
 
41 
 
de calcio amorfo se libera del complejo de fosfopéptidos caseicos cuando el pH 
desciende. Así se previene la desmineralización y se promueve la remineralización 
del esmalte (Marcantoni, 2009). 
 
 
V.5. Perfil de aminoácidos 
En la tabla 5 se puede observar el perfil de aminoácidos de las fracciones que 
presentaron mayor bioactividad. El sistema Alcalase®-Flavourzyme® un total de 
aminoácidos no polares de 48.13 g/100 de proteína y de aminoácidos polares de 
51.86 g/100 de proteína; en comparación con el sistema Pepsina-Pancreatina 35.5 
g/100 de proteína de aminoácidos no polares y 64.49 g/100 de proteína de 
aminoácidos polares. 
 
Tabla 5.2. Perfil de aminoácidos del hidrolizado de V. unguiculata en los sistemas 
Alcalase®-Flavourzyme® y Pepsina Pancreatina (g/100g de proteína). 
Aminoácidos Sistema Alcalase®-Flavourzyme® Sistema Pepsina-Pancreatina 
No polares 
 g/100g de proteína Desviación 
estándar 
g/100g de 
proteína 
Desviación 
estándar 
Alanina 2.58 ±0.04 3.67 ±0 
Valina 4.63 ±0.06 5.76 ±0.05 
Leucina 6.85 ±0.09 8.79 ±0.01 
Isoleucina 3.62 ±0.05 4.75 ±0.04 
Prolina 6.00 ±1.25 3.69 ±0.14 
Fenilalanina 4.50 ±0.05 6.25 ±0.03 
Triptófano 18.55 ±0.36 1.32 ±0.05 
 
 
42 
 
Metionina 1.35 ±0.01 1.27 ±0.07 
Polares 
Ac aspártico 10.28 ±0.12 12.05 ±0.02 
Ac glutámico 14.99 ±0.23 17.77 ±0.04 
Lisina 4.84 ±0.06 6.79 ±0.01 
Arginina 6.56 ±0.09 8.88 ±0.03 
Histidina 1.82 ±0.02 3.13 ±0.02 
Glicina 2.88 ±0.03 4.07 ±0.04 
Serina 3.87 ±0.09 4.58 ±0.13 
Treonina 2.42 ±0.02 3.7 ±0 
Cisteína 1.51 ±0.06 0.17 ±0.07 
Tirosina 2.64 ±0.03 3.36 ±0.01 
 
En diversas investigaciones se ha comprobado que los aminoácidos que intervienen 
en la inhibición de la agregación plaquetaria son la Asparagina, la Glicina y el ácido 
aspártico; se puede observar en la tabla 5, el sistema Alcalase®-Flavourzyme® tuvo 
menor liberación de éstos aminoácidos en comparación con el sistema Pepsina 
Pancreatina, el cual tuvo mayor hidrólisis de los aminoácidos Asp, Gli y Asp. 
Los aminoácidos Metionina y Cisteína son los azufrados de los cuales las 
leguminosas carecen, como se puede observar son los valores más bajos y es por 
eso que es necesario complementar la alimentación con cereales. 
 
V. Conclusiones 
El uso de los sistemas secuenciales compuestos por Alcalase®-Flavourzyme® y 
Pepsina- Pancreatina a 90 minutos aplicados al concentrado proteico del Vigna 
unguiculata generaron hidrolizados proteínicos extensivos con grados de hidrólisis 
mayores a 10 %. Estás hidrólisis producen péptidos con actividad antitrombótica que 
 
 
43 
 
alcanzan el1 00% de inhibición plaquetaria y con una actividad anticariogénica 
medida como la inhibición de la desmineralización de la placa dental de 56.08% para 
calcio y 61.56% para fósforo. 
El fraccionamiento del hidrolizado proteico permitió evaluar la bioactividad de cada 
fracción y saber con certeza que fracción tiene mayor actividad. 
De acuerdo a la literatura revisada, los hidrolizados proteicos extensivos de Vigna 
unguiculata podrían ser usados en la alimentación especializada y de igual forma 
adicionarlos a productos de uso diario ya que presentan actividades similares a las 
reportadas del P. lunatus y M. pruriens. Algunos productos que ya están en el 
mercado son gomas de mascar (Xtra care de Trident, Recaldent), malteadas 
proteínicas (Biopure), pasta dental (MI Paste, GC Tooth Mousse). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
44 
 
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